DE64465C

DE64465C - Darstellung von Zink

Info

Publication number: DE64465C
Application number: DENDAT64465D
Authority: DE
Original assignee: CH. JAMES in Swansea, Wales, England
Anticipated expiration: 1911-08-20

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 40: Hüttenwesen.

Darstellung von Zink.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Darstellung von metallischem Zink aus seinen Erzen oder Verbindungen. Bezweckt wird, die gebräuchlichen Röstoperationen zu beschränken und den im Roherz enthaltenen natürlichen Schwefel zu benutzen, um die Reduction zu unterstützen oder zu bewirken. Anstatt der gewöhnlich verwendeten theuren und unbequemen Retortenöfen sollen Flammöfen angewendet werden. Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Gewinnung eines gröfseren Procentsatzes von metallischem Zink aus dem Erz und ein besseres Sammeln des dargestellten Zinks in einem besonderen Gondensator, um die gegenwärtig bedeutenden Verluste durch gesprungene Retorten, unvollkommene Thondichtungen und in der Retorte zurückbleibendes Metall zu vermeiden.

Nach dem gebräuchlichen Verfahren werden die Zinkerze, Zinksulfid oder Zinkcarbonat bis zur Umwandlung in Zinkoxyd geröstet. Letzteres wird mit Kohle oder kohlenstoffhaltigen Körpern gemischt, in Retorten gebracht, von denen eine gröfsere Anzahl in demselben Ofen angebracht ist und hier einer starken Erhitzung unterworfen. Das durch die Röstung dargestellte Zinkoxyd wird durch die der Erzv masse zugesetzte Kohle nach der Gleichung:

2 Zn O + C = 2 Zn + C O₂

zu Zink reducirt. Dieses wird durch die hohe Temperatur im Ofen flüchtig, verläfst als Gas die Erz- und Kohlenrückstände in der Retorte und wird in dem Kühler der letzteren oder in passenden Apparaten aufserhalb der Retorten condensirt.

Dieser Procefs ist aufserordentlich zeitraubend und kostspielig. Es wird nur ein geringer Theil des Zinks durch die Reduction mittelst Kohle aus dem Erz gewonnen, und es bleibt so viel Zink in dem Rückstande, dafs manche Zinkerze nicht mit Vortheil verwendet werden können.

Das vorliegende Verfahren besteht in seiner ersten Stufe darin, dafs ein Theil des Erzes so weit geröstet wird, bis sämmflicher Schwefel ausgetrieben ist.

Das geröstete Erz wird alsdann mit Zinksulfid (Zinkblende) in solcher Menge gemischt, als erforderlich ist, um bei der Erhitzung des Gemenges dasselbe unter gegenseitiger Reaction des Zinksulfids und des Zinkoxyds zu Zink zu reduciren, wobei S O₂ frei wird (zweite Stufe des Verfahrens).

In abgeänderter Weise kann man auch bei der ersten Stufe des Verfahrens die Röstung des Roherzes nur so weit treiben, dafs noch eine genügende Menge Schwefel in dem Erze (entweder als unzersetztes Sulfid oder als durch die Röstung dargestelltes Sulfat) zurückbleibt, um die spätere Reduction zu bewirken, wie dies im vorbeschriebenen zweiten Theil des Verfahrens die zugesetzte Zinkblende (Sulfid) im Reductionsofen that.

Das oben erwähnte Zinkoxyd kann auch aus Zinkcarbonaten durch Rösten in Kilns hergestellt werden.

Für die zweite Stufe des Verfahrens empfiehlt es sich, das Gemenge von geröstetem und rohem Erz (oder in abgeänderter Weise das nicht völlig geröstete Erz oder Sulfat) in einen Flammofen einzubringen, in welchem

eine reducirende Atmosphäre bei hoher Temperatur aufrecht erhalten wird.

Das durch die Aufeinanderwirkung des Zinksulfids und Qxyds oder des Zinksulfats völlig reducirte Zink wird durch den hohen Wärmegrad im Ofen verflüchtigt und in einen besonderen Condensator geleitet. Dieser besteht entweder aus einer Kammer, die in einer zweiten mit Wasser gefüllten steht, oder aus einer Anzahl durch einen Wasserbehälter geleiteter Röhren, welche das gasförmige Zink durchströmt. In dem Condensator wird das Zink niedergeschlagen und als marktfähige Waare aus demselben herausgenommen.

Die Reaction im ersteren Verfahren wird durch die Formel:

2 Zn O + Zn S — 3 Zn + S O₂

ausgedrückt, d. h. 2 Gewichtstheile Zinkoxyd mit ι Theil Zinksulfid mechanisch gemischt, ergeben beim Erhitzen reines Zink und schweflige Säure (S O₂).

Ein grofser Vorzug des beschriebenen Verfahrens besteht darin, dafs die Sammlung und Condensirung des Zinks in einer grofsen gesonderten und leicht zugänglichen Kammer oder in einem Apparat erfolgt, der ebenfalls häufige Untersuchungen ermöglicht, so dafs kein Verlust an Zink durch Undichtigkeiten entstehen kann.

Die geringe Menge Zinkoxyd, die sich durch freien, in den Ofen eindringenden Sauerstoff etwa bilden mag, wird in passenden Kanälen und Kammern gesammelt, um sie bei der nächsten Reduction als geröstetes Zinkerz zu gebrauchen.

Bei der obigen Reductionsmethode können Erze von weniger als 10 pCt. Zinkgehalt mit Vortheil verwendet werden, infolge der geringen Kosten bei Verwendung des im Erze enthaltenen natürlichen Schwefels zur Reduction, anstatt der theureren Kohle. Ueberdies macht letztere den Rückstand in der Retorte untauglich, aus ihm noch die anderen im Erze enthaltenen Metalle zu gewinnen. Dagegen bleibt bei der beschriebenen Methode noch die Möglichkeit, aus dem Rückstande auch die anderen Metalle darzustellen, während das im Erze enthaltene Zink aus demselben fast vollständig ausgeschieden und condensirt wird.

Es ist klar, dafs die Benutzung des natürlichen Schwefels im Erze zur Reduction des Zinkoxyds auch bei gewöhnlichen Retorten stattfinden kann, und zwar mit einigem Vortheil gegenüber dem gegenwärtigen Princip der vollständigen Röstung und darauf folgender Reduction durch Kohle; ein weit gröfserer Vortheil wird aber bei der Benutzung von Flammofen erzielt.

Das geröstete oder oxydirte Erz, Zinksulfid oder Zinkblende kann durch irgend ein natürliches oder künstliches Zinkoxyd ersetzt werden; auch kann das Zinksulfid durch Schwefel in irgend einer Gestalt, sei es wirklicher Schwefel oder Eisensulfid (Eisenkies) oder die Schwefelverbindung irgend eines anderen Metalles oder einer Erde, ersetzt werden.

Die gegenseitige Reaction des Schwefels und Sauerstoffs und Ausscheidung des metallischen Zinks wird ebenso stattfinden, wie vorhin beschrieben.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Darstellung von Zink aus Zinkerzen, die vorzugsweise in Sulfiden bestehen, in der Weise, dafs ein Theil des Erzes bis zur Oxydbildung abgeröstet, darauf mit rohem Sulfid gemischt und behufs Umsetzung in metallisches. Zink und schweflige Säure in der neutralen oder schwach reducirenden Atmosphäre eines Flammofens erhitzt wird.

2. Die Abänderung des in Anspruch 1. gekennzeichneten Verfahrens dahin, dafs das Zinkerz nur so weit abgeröstet wird, dafs es die zur Umsetzung erforderliche Menge Schwefel als Sulfid oder Sulfat enthält, worauf es in der neutralen Atmosphäre des Flammofens weiter behandelt wird.

3. Bei Zinkerzen, die vorzugsweise in Zinkoxyden bestehen, die Abänderung des in Anspruch 1. gekennzeichneten Verfahrens dahin, dafs den Zinkerzen Schwefel als solcher oder als Schwefelmetall zugesetzt wird.